чему равна масса молекулы кислорода в граммах

Молярная масса кислорода

Молярная масса кислорода

Единицей измерения молярной массы является г/моль или кг/кмоль. Молярная масса вещества в граммах численно равна его молекулярной (атомной) массе, выраженной в атомных единицах массы:

Относительная атомная масса атомарного кислорода равна 15,99903 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 15,99903, а молярная масса:

M(O) = Mr (O) × 1 моль = 15,99903 г/моль.

Известно, что молекула кислорода двухатомна – O2, тогда, относительная атомная масса молекулы кислорода будет равна:

Относительная молекулярная масса молекулы кислорода будет равна 31,99806, а молярная масса:

M(O2) = Mr (O2) × 1 моль = 31,99806 г/моль или просто 32 г/моль.

Кислород представляет собой газ без цвета и запаха (схема строения атома представлена на рис. 1), плохо растворимый в воде с очень низкими значениями температур плавления(-218,9 o C) и кипения (-183 o C).

pic2891

Рис. 1. Строение атома кислорода.

Известно, что в природе кислород может находиться в виде трех изотопов 16 O (99,76%), 17 O (0,04%) и 18 O (0,2%). Эти изотопы характеризуются различным содержанием нейтронов в ядре атома, а значит и молярной массой. В первом случае она будет равна 16 г/моль, во втором – 17 г/моль, а в третьем – 18 г/моль.

Молярную массу газа можно рассчитать, как произведение его плотности по отношению к любому другому газу на молекулярную массу последнего. Под плотностью понимают отношение массу определенного объема данного газа к массе такого же объема другого газа (при одинаковых температуре и давлении), молекулярная масса которого известна.

Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии также можно рассчитать, зная его молярный объем: найти объем (н.у.), занимаемый определенной массой данного вещества, а затем вычислить массу 22,4 л этого вещества при этих же условиях.

Кроме этих способов, чтобы определить молярную массу газа, возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона), однако это метод является наименее точным из всех перечисленных.

Примеры решения задач

Задание Рассчитайте массу кислорода, который будет получен при разложении оксида ртути (II) массой 65,1 г.
Решение Запишем уравнение химической реакции разложения оксида ртути (II):

Найдем количество вещества оксида ртути (II), вступившего в реакцию (молярная масса равна 217 г/моль):

n(HgO) = 65,1 / 217 = 0,3моль.

Согласно уравнению реакции n(HgO) : n(O2) = 1:1, т.е. n(HgO) = n(O2) = 0,3 моль. Рассчитаем массу выделившегося кислорода (молярная масса равна 32 г/моль):

Ответ Масса кислорода равна 9,6 г
Задание В каком случае будет получено больше кислорода: при разложении 5 г хлората калия или при разложении 5 г перманганата калия?
Решение Запишем уравнения реакций разложения хлората калия и перманганата калия:

Найдем количество вещества хлората калия (молярная масса равна – 122,55 г/моль):

n(KClO3) = 5 / 122,55= 0,04 моль.

Согласно уравнению реакции (1)

Рассчитаем массу выделившегося кислорода (молярная масса равна 32 г/моль):

m(O2) = 0,06 × 32 = 1,92 г.

Найдем количество вещества перманганата калия (молярная масса равна – 158,03 г/моль):

n(KMnO4) = 5 / 158,03= 0,03моль.

Согласно уравнению реакции (2)

Рассчитаем массу выделившегося кислорода (молярная масса равна 32 г/моль):

m(O2) = 0,015 × 32 = 0,48 г.

Ответ Масса кислорода, выделяющегося при разложении 5 г хлората калия больше (1,92 г), чем при разложении аналогичного количества перманганата калия (0,48 г).

Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения
администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.

Источник

Молярная масса некоторых газов значения (Таблица)

Таблица молярных масс веществ

Отношение массы (m) вещества к его количеству (n) называют молярной массой вещества:

Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):

где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Как известно, молекулярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы:

M (HX) = Mr(HX) = Ar(H) + Ar(X).

Для того, чтобы легче не затрачивать каждый раз время на расчет молярной массы конкретного вещества используют таблицу молярных масс, которая выглядит следующим образом:

5f5344ab7e4c2fdb3f271a56bbae55cd

Видео

Определение в сложных веществах

Для простых веществ, состоящих из одного атома, параметр считается так же, как для элемента. Молярная масса углерода всегда равна 12. Этот показатель справедлив и для натрия. Как простое вещество, этот мягкий серебристо-белый металл содержит в себе 23 г/моль, а купрум (так на латинском обозначается медь) — 63,5 г/моль. Газ также может состоять из одного элемента, например, гелий, искомый параметр которого 4 г/моль.

Но существуют и газы, которые образованы двумя молекулами (водород, азот, кислород, хлор, фтор и другие) или тремя (озон). Для них нужно не забывать умножать атомную массу на число молекул. Для сложных веществ параметр можно рассчитать аналогичным образом:

Исходя из этого, формулу молярной массы можно вывести следующим образом: М (XxYy) = М (Хx) + М (Yy) = x * М (Х) + y * М (Y). Таким образом, вычислить этот параметр для любого органического или неорганического вещества совсем несложно.

Главное, иметь под рукой таблицу Менделеева, тогда никакие онлайн-калькуляторы не потребуются.

Примеры задач с решением

Дано 112 г оксида кальция. Какое количество вещества в нем содержится? Форма записи условия следующая: m(CaO)=112г n(CaO)—? Первым этапом решения является нахождение молярной массы: M(CaO)=40+16=56 Второй этап:n(CaO)=m÷M=112÷56=2моль Это и есть решение задачи.

Какова масса воды, содержащей такое же количество молекул, как 22 г углекислого газа? Дано: mCO2=22г n(CO2)=n(H2O) m(H2O)—? Данная задача предусматривает следующие действия: M(CO2)→n(CO2)→n(H2O)→m(H2O) Первое действие: n(CO2)=m(CO2)÷M(CO2) M(CO2)=12+16×2=44 Второе:n(CO2)=n(CO2)=,5моль Третье:m(H2O)=n(H2O)×M(H2O) M(H2O)=1×2+16=18 M(H2O)=,5моль×18г/моль=9г Поскольку в задаче искомая величина — масса, ее размерность в граммах.

Дано 54 г воды. Необходимо найти число молекул в этой порции, а также вычислить массу одной молекулы. На первом этапе следует определить молярную массу воды. Для этого вычисляем: M(H2O)=18г/моль Затем определяем, сколько моль содержится в имеющихся 54 г : n(H2O)=m÷M=54÷18=3моль Из закона Авогадро известно, что один моль любого вещества содержит 6,02×10²³молекул. Находим, что в 3 моль воды, имеющих массу 54 г, содержится в три раза больше молекул: 6,02·10²³·3=18,06·10²³ На следующем этапе определяем массу молекулы воды (делим массу 1 моль на число молекул в нем): mмол=18÷(6,02·10²³)=2,99·10-²³г Задача решена.

Источник

помогите решить задачу по физике. определить массу малекулы кислорода О2

Токсичность кислорода

Происхождение названия

Слово кислород (именовался в начале XIX века ещё «кислотвором») своим появлением в русском языке до какой-то степени обязано М. В. Ломоносову, который ввёл в употребление, наряду с другими неологизмами, слово «кислота»; таким образом слово «кислород», в свою очередь, явилось калькой термина «оксиген» (фр. oxygene ), предложенного А. Лавуазье (от др.-греч. ὀξύς — «кислый» и γεννάω — «рождаю»), который переводится как «порождающий кислоту», что связано с первоначальным значением его — «кислота», ранее подразумевавшим вещества, именуемые по современной международной номенклатуре оксидами.

Количество вещества

Токсические производные кислорода

Некоторые производные кислорода (т. н. реактивные формы кислорода), такие, как синглетный кислород, пероксид водорода, супероксид, озон и гидроксильный радикал, являются высокотоксичными продуктами. Они образуются в процессе активирования или частичного восстановления кислорода. Супероксид (супероксидный радикал), пероксид водорода и гидроксильный радикал могут образовываться в клетках и тканях организма человека и животных и вызывают оксидативный стресс.

Способы получения кислорода

В основном кислород получают тремя способами:

Из атмосферного воздуха его получают методом глубокого охлаждения, как побочный продукт при получении азота.

Также O2 добывают путем пропускания электрического тока через воду (электролиз воды) с попутным получением водорода.

Химические способ получения малопроизводителен, а, следовательно, и неэкономичен, он не нашел широкого применения и используются в лабораторной практике.

Наверно многие помнят химический опыт, когда в колбе нагревают марганцовку (перманганат калия KMnO4), а потом выделяющийся в процессе нагрева газ собирают в другую колбу?

А весь фокус был, когда в данную колбу помещали тлеющую лучинку и она вспыхивала ярким пламенем и учитель объяснял, что выделившийся газ — O2, который поддерживает горение. И что процесс горения — это не что иное, как процесс окисления.

Как находят молярную массу элемента или вещества?

При выполнении химических расчетов нужно знать массы участвующих в реакциях атомов и молекул веществ. Но они слишком малы, что затрудняет использование таких единиц измерения, как граммы и килограммы. Выход был найден: предложены другие величины, облегчающие расчеты. Например, в химии используются относительные значения атомных и молекулярных масс. Относительная масса атома (Ar) как физическая величина была введена в 1961 году. Ее значение равно 1/12 массы атома углерода (изотопа 12 C).

Для выполнения расчетов по формулам и уравнениям с применением этой и других величин нужно помнить несколько правил:

Характеристики кислорода

Характеристики O2 представлены в таблицах ниже:

Кислород в баллоне

Наименование Объем баллона, л Масса газа в баллоне, кг Объем газа (м 3 ) при Т=15°С, Р=0,1 МПа
O2 40 8,42 6,3

Благодаря этой таблице теперь можно легко дать ответы на вопросы, которые очень часто задают сварщики:

Источник

Расчет числа молекул и объемов газообразных веществ

Решениие задач по химии на закон Авогадро

gl avogadro 53

m(B)- масса вещества (В);

gl avogadro 53a

gl avogadro 53b

Ответ: в 1,65 раз число молекул NH3 больше числа молекул N2.

Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:

M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.

Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 10 23 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:

gl avogadro 54

Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.

Задача 55.
Одинаково ли число молекул в 0,001кг Н2 и в 0,001кг О2? В 1 моле Н2 и в 1 моле 02? В 1л Н2 и в 1л О2 при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:

gl avogadro 55

Один моль любого вещества содержит 6,02 . 1023 молекул. Следовательно, в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул:

gl avogadro 55a

Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:

gl avogadro 55a a

Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:

gl avogadro 55b

Ответ: а) в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.

Задача 56.
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1мл водорода из пропорции:

gl avogadro 56

Ответ: 2,69 . 10 19 молекул.

Задача 57.
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 . 10 21 молекул газа?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 10 23 молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 . 10 21 молекул газа, составив пропорцию:

gl avogadro 57

Ответ: V=1л.

Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О2 и 1 молем О3 (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О2 и одним молем О3 иметь вид:

gl avogadro 58

Ответ: 1:1

Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2г/моль; 16 г/моль.

Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:

gl avogadro 59

Ответ: 1:16:2.

Задача 60.
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:

gl avogadro 60

Ответ: 18мл.

Задача 61.
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003л из пропорции:

gl avogadro 61

Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 . 10 23 молекул, находим число молекул в 0,0003л газа:

gl avogadro 61a

Ответ: 8,07 . 10 18 молекул.

Источник

admin
Делаю сам
Adblock
detector